Submitted by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-04-01T18:40:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Carneiro,F.A.2013.pdf: 6081455 bytes, checksum: b30c8c2a1fc80aa7cb7fc5d67e1b8d1b (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-04-01T18:40:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Carneiro,F.A.2013.pdf: 6081455 bytes, checksum: b30c8c2a1fc80aa7cb7fc5d67e1b8d1b (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-04-01T18:40:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Carneiro,F.A.2013.pdf: 6081455 bytes, checksum: b30c8c2a1fc80aa7cb7fc5d67e1b8d1b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-01T18:40:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Carneiro,F.A.2013.pdf: 6081455 bytes, checksum: b30c8c2a1fc80aa7cb7fc5d67e1b8d1b (MD5) / A presente dissertação é um dos subprodutos do acordo de cooperação técnica celebrado, em janeiro de 2008, entre o CNPMS, o DESA e a COPASA. Teve como objetivo caracterizar e modelar o comportamento hidrogeoquímico da água subterrânea do sistema aquífero pelitocarbonático existente na área que compreende o CNPMS, localizado no município de Sete Lagoas, Minas Gerais – Brasil, buscando conhecer os processos naturais resultantes da interação água-rocha. Foram coletadas 600 amostras de solo, das quais 17 foram caracterizadas mineralogicamente por meio de difratometria de raios-X. Em complemento, foram coletadas 359 amostras de água subterrânea, entre os meses de novembro de 2010 e outubro de 2011, em 30 pontos de monitoramento, dos quais 26 deles recebem água do Aquífero Poroso de Cobertura e 4 captam água no Aquífero Fissural-Cárstico. A partir dos resultados de análises físico-químicas das amostras de água subterrânea, o comportamento temporal e mediano dos principais parâmetros foi analisado. Além disso, calculou-se, por meio do programa PHREEQC, os índices de saturação dos principais minerais que ocorrem no sistema aquífero estudado. Em outro momento, essas mesmas amostras foram classificadas quanto ao tipo hidroquímico, por meio de uma análise de cluster, a partir da qual foram definidos três zoneamentos hidroquímicos, que estão diretamente associados à circulação e tempo de trânsito da água subterrânea nesse sistema aquífero. Um modelo hidrogeoquímico conceitual foi desenvolvido com o intuito de caracterizar os ambientes geoquímico e hidroquímico e, assim, descrever o processo de evolução da água subterrânea no sistema aquífero. Desse modelo, foram feitas as seguintes interpretações. Na zona vadosa, a atuação combinada do processo de evapotranspiração e dissolução dos minerais de ferro e alumínio proporciona uma “evapoconcentração” desses elementos na água, tornando-a saturada em goethita, hematita e gibbisita; Ao atingir a superfície freática, a água subterrânea se encontra supersaturada em goethita, hematita e gibbisita, com um potencial à precipitação desses minerais, tanto no período seco como no período chuvoso. Por outro lado, atinge o lençol freático subsaturada em quartzo, ao longo de todo o ano. No que se refere à K-mica e seu produto de alteração, a caulinita, os Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG vi mesmos se tornam susceptíveis à dissolução quando o aquífero é atingido por pulsos expressivos de recarga de água de chuva. Para a calcita, a água da porção superior do Aquífero de Cobertura se mostrou sempre subsaturada, em função de não estar em contato direto com a rocha calcária.

The correct use and administration of the natural resources are of fundamental importance for the economical development and well to be social of a nation. The main objective of the work is the analysis of the natural vulnerability of the ground waters in the municipal district of Dona Francisca/RS. For this the model DRASTIC was used. This model is subdivided in seven factors, which are: D = depth of the static level; R = total recharge; A = half aquifer; S = soils; T = Topography; I = impact in the vadose zone; C = hydraulic conductivity. To this group of factors weights are attributed in agreement with the reduction capacity of pollutant that each it possesses. That is done in the intention of quantifying a called value of potential index of pollution. The vulnerability indexes suggested by the model extend of <35 (protected area) up to >120 (obligatory protection area). In the Municipal district of Dona Francisca, Rio Grande do Sul State southern of Brazil. Was arrived to indexes contained in the intervals of 65 - 95 (vulnerable area 38% of the total), high vulnerability in the interval 95 120 (38% of the total area) by last bigger than > 120 (obligatory protection area 10%). They were simulated 21 wells, being 12 of the type manual drilled and 9 of the tubular type. They were spaced in GIS (Geographical Information System) with the use of the software Surfer 8 the following parameters: electric conductivity, total dissolved solids (TDS), potentiometric surface and the vulnerability index. Through the software Spring 4.1 were mapped the use of the earth, the geology and the steepness of the land. Starting from the mapping of the potentiometric surface was verified a tendency of ground water flow of northwest to southeast. Through the rising of the natural vulnerability of the mapped area can be defined the use and occupation of the soils location and potentiality contaminant activities dispose in this area of 104 Km2. / O correto uso e gerenciamento dos recursos naturais são de fundamental importância para o desenvolvimento econômico e bem estar social de uma nação. Assim, o objetivo deste trabalho é a análise da vulnerabilidade natural das águas subterrâneas no município de Dona Francisca/RS. Para tal análise, lançou-se mão do modelo DRASTIC. O referido modelo é subdividido em em sete fatores, quais sejam: D= profundidade do nível estático; R= recarga total; A= meio aqüífero; S= solos; T= topografia; I= impacto na zona vadosa; C= condutividade hidráulica. A este conjunto de fatores são atribuídos pesos de acordo com a capacidade de atenuação de poluentes que cada um possui. Isto é feito no intuito de quantificar um valor chamado de índice de vulnerabilidade. Os índices sugeridos pelo modelo se estendem de <35 (área protegida) até >120 (área de proteção obrigatória). No Município de Dona Francisca/RS, extremo sul do Brasil, foram simulados 21 poços. Destes, chegou-se às classes Área Vulnerável (38% da área) com índices contidos entre de 65 95; Muito Vulnerável (52% da área) no intervalo de 95 a 120 e por fim, na classe de Proteção Obrigatória (10% da área) na classe > 120, numa área total de 104 Km2. Dos 21 poços, 12 são do tipo cacimba e 9 do tipo tubular. Foram espacializados em SIG (Sistema de Informações Geográficas) com o uso do Aplicativo Surfer 8 os seguintes parâmetros: condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos (STD), superfície potenciométrica e vulnerabilidade. Por meio do Aplicativo Spring 4.1 foram espacializados a declividade do terreno, a geologia e o uso da terra. A partir da espacialização da superfície potenciométrica constatou-se uma tendência de fluxo subterrâneo de noroeste para sudeste/sul. Por meio do levantamento da vulnerabilidade natural da área pode-se definir espacialmente o uso e ocupação dos solos. Assim, torna-se possível avaliar a melhor localização para dispor atividades potencialmente contaminantes no Município de Dona Francisca/RS, em relação a vulnerabilidade natural dos aqüíferos.

Orientador: Ernani Francisco da Rosa Filho / Co-orientadores: Donizeti Antônio Giusti e Francisco José Fonseca Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: As fontes cársticas tem importância fundamental para o abastecimento de água para consumo doméstico e irrigação nas áreas urbana e rural de Colombo, PR. Apesar dessa importância, não havia sido realizado qualquer estudo para conhecer suas propriedades hidrogeológicas e químicas. Além disso, a explotação do aqüífero cárstico para o abastecimento de água de Curitiba, por poços perfurados nas vizinhanças dessas fontes, vem causando impactos ambientais como subsidências, colapsos de terreno e diminuição ou secamento de fontes. Os objetivos deste estudo são cadastrar, classificar e caracterizar as fontes cársticas das bacias dos rios Fervida, Tumiri, Água Comprida e Onças, em função de suas propriedades hidrogeológicas e hidroquímicas. O aqüífero cárstico que alimenta essas fontes é constituído pelos mármores dolomíticos da Formação Capiru do Grupo Açungui. As rochas carbonáticas formam os fundos aplainados dos vales sendo limitadas por faixas de filitos e cortadas por diques de diabásio. Os diques representam o controle estrutural para a ocorrência das fontes, interrompendo o fluxo subterrâneo e forçando a emergência de água na superfície. A maior parte das fontes cadastradas são do tipo fervente que formam, geralmente, um pequeno lago, onde a água ao surgir agita a areia do fundo, dando a impressão de estar fervendo. Em menor número, ocorrem fontes de fratura, onde estas são interceptadas por encosta de vale. A recarga do aqüífero é, principalmente, autogênica, ocorrendo pela percolação de águas de chuva através do solo sobrejacente às rochas carbonáticas. O intervalo entre precipitações e a variação do nível da água medido em poços tubulares situados em compartimentos não explotados do aqüífero, é de 60 a 90 dias na bacia do rio fervida e 90 a 120 dias na do Tumiri. A diferença desses intervalos se deve à maior espessura de inconsolidados que cobre o aqüífero na bacia do Tumiri. Foram cadastradas 52 fontes, sendo 17 oriundas de filitos ou da cobertura de inconsolidados e 35 do aqüífero cárstico. Destas últimas, foram selecionadas 16 para estudo detalhado das propriedades hidroquímicas e das características de descarga. Foram coletadas 122 amostras de água para análise físico-química no período de abril a novembro/1997 e em março/1998. Os resultados dessas análises serviram de base para a classificação geoquímica das águas, para o cálculo dos índices de saturação de calcita e dolomita e para avaliar a qualidade química da água. As águas das fontes são pouco mineralizadas e apresentam grau de dureza variando de moderadamente dura a dura. Segundo a classificação geoquímica por íons dominantes, são águas do tipo bicarbonatadas-magnesianas e as propriedades físico-quimicas analisadas atendem aos padrões de potabilidade estabelecidos na Portaria N°36/1990 do Ministério da Saúde. Embora a concentração do íon nitrato esteja abaixo dos limites de potabilidade, ele ocorre em todas as fontes monitoradas As fontes da bacia do Tumiri apresentam as concentrações mais elevadas de nitrato, cloreto e sódio, o que pode ser indicativo de contaminação por efluentes domésticos. As águas das fontes estão próximas do nível de saturação em calcita e dolomita na maior parte das amostras, passando a saturadas em conseqüência de variações sazonais. De acordo com as propriedades hidráulicas, as fontes apresentam fluxo artesiano, são perenes e, quanto a variabilidade, são variáveis (1), subvariáveis (9), e constante (1). Com respeito à magnitude de descarga são classificadas em: 4a (2), 5a (8) e 6a (1). A descarga média das fontes varia de 1 a 25 l/s. / Abstract: Karstic springs are important sources of water for domestic and irrigation supplies in the rural and urban area of Colombo, Paraná State, Brazil. In spite of their importance for the local communities, these springs have never been investigated in order to know their hydrogeological and chemical properties. Besides, the explotation of groundwater by tubular wells drilled in the neighborhood of those springs for the water supplying of Colombo and part of the city of Curitiba, has caused environmental impacts such as, ground collapses and drying or decreasing of spring flows. The main goals of the current study are to inventory, classify and characterize the karstic springs in the Fervida, Tumiri, Água Comprida and Onças basins (Colombo, PR), according to their hydrogeological and hydrochemichal properties. The karstic aquifer consist in homogeneous dolomitic marble from Capiru Formation (Açungui Group), interbedded with philites and cut by diabase dikes, forming a reticulate framework. The geologic structure is extremely important for the occurrence of springs, that are related to the diabase dikes that interrupt the water flow trough the aquifer, forcing the water upwards. Most of the karstic springs issue from tubular solution openings forming, at the bottom of flat valleys, the so called boiling springs. Others, in a minor number, issue from fractures at the valley walls. The groundwater is recharged mainly by precipitation percolating through the soil zone. The gap between precipitation and variation of the water level measured in tubular wells, is estimated in 60 to 90 days for the Fervida basin and 90 to 120 days for the Tumiri basin. The soil thickness that cover the aquifer explain the reason for that difference. 52 springs were inventoried in the study area, 35 issue from carbonatic rocks and 17 issue from phillites or from the soil coverage. 16 karstic springs were selected for detailed studies of the chemical properties and discharge characteristics. From April to November/1997 and March/1998, 122 water samples were collected for chemical analysis, which results are the basis for the geochemical classification, calcite and dolomite saturation index calculation, and chemical quality evaluation. According to the geochemical classification by predominant ions, the waters are bicarbonate-magnesian type. The water is low mineralized, moderately hard to hard and the chemical constituents are within the drinkable water standard stated by the Portaria N°36/1990 - MS. Although the nitrate concentration is below the limit for drinkable water, it is present in all observed springs. The springs issuing at the Tumiri basin show the highest nitrate, chloride and sodium contents which can be an indication of contamination by waste waters. Almost all the samples were nearly saturated with respect to calcite and dolomite and show seasonal variation. According to the hydraulic properties, the springs are artesian type, perennial; 1 is variable, 9 are sub-variable and 1 is constant. With respect to the magnitude of discharge, 2 springs are of 4th magnitude, 8 are of 5th and 1 is of 6th. The average discharge of the monitored springs varies from 1 to 25 I/s.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4315672 bytes, checksum: c4da6e76129fcb8b73e61f15e6aa12ae (MD5) Previous issue date: 2006-05-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work has the aim of estimate the recharge for a phreatic granular aquifer located at Piranga river drainage basin, at Paula Cândido (MG) municipality area. Three techniques were used in order to achieve this recharge: ground-water inventory, water level variation and ground-water discharge measurement. The water level variation evaluation was based on five observation wells. Ground water discharge measurements were done throughout a spillway installed at a small stream that drains and a hydrometer installed at a spring, both of them located into the studied micro basin. The evaluation of ground water recharge based on ground-water inventory method was carried out through a software, named SH 2.0 and was based on a infiltration model proposed by Green-Ampt and at total evaporation calculated according to Penman-Monteith. A complete physical characterization of the studied area was done, in order to allow a better knowledge of local geology, aquifer units and data-acquisition, for use as input data for SH 2.0 software. The water level variation method result in a recharge of 183.3 mm/year, while the result obtained through ground-water inventory method was 377,0 mm/year. Finally, the ground water discharge method resulted in a recharge of 181.3 mm/year. The calculated values for recharge fit the results obtained by other authors in Brazil. / O presente trabalho teve por objetivo estimar a recarga de um aqüífero granular freático, inserido em uma microbacia do rio Piranga-MG, localizada no município de Paula Cândido MG. Foram utilizadas três técnicas de estimativa de recarga: o balanço hídrico, o método das variações do nível d'água (VNA ou WTF) e a medição da descarga de água subterrânea. O método das variações do nível d'água utilizou dados de cinco poços de observação do nível d'água. As medições de descarga de água subterrânea foram feitas por meio de um vertedouro instalado no córrego que drena a área pesquisada e por meio de um hidrômetro instalado em uma nascente hidromineral. A estimativa de recarga pelo método do balanço hídrico foi realizada por meio do software SH 2.0. O balanço hídrico foi realizado com base no modelo de infiltração de água no solo proposto por Green-Ampt e na evapotranspiração calculada segundo Penman-Monteith. Para um melhor conhecimento da geologia local, das unidades aqüíferas presentes e para aquisição de dados que são úteis na alimentação do software SH 2.0 realizou-se uma caracterização completa da área de pesquisa. O método das variações do nível d'água obteve uma taxa de recarga de 183,3 mm/ano, o método do balanço hídrico, que foi realizado por meio do software SH 2.0, 377,0 mm/ano e o método da medição da descarga de águas subterrâneas, 181,3 mm/ano. Os valores encontrados estão dentro do esperado e vão de encontro com resultados encontrados por outros pesquisadores em outras regiões do Brasil.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000428291-Texto+Completo-0.pdf: 6431289 bytes, checksum: d824755e567b8bb0fbaaea9949008e18 (MD5) Previous issue date: 2010 / The CO2 geological storage is a prormsmq solution for reducing atmospheric emissions of this gas. Among potential reservoirs, saline aquifers have been highlighted due to appropriate depth, geographical distribution and high storage capacity. In this context, the aim of this work was to evaluate the chemical reactivity of samples of the Paraná basin geological formations, with potential to CO2 storage. Reservoir rocks (Rio Bonito formation) and caprocks (Palermo and Irati formations) were submitted to two series of experiments: (1) in Teflon reactors with dissolved C02 at atmospheric pressure, and (2) in autoclaves with supercritical CO2at pressure of 12 MPa, ando It was used deionized water and NaCI 0. 1M solution, temperature of 80 to 200°C in experiments during 4 days up to 6 months. In Rio Bonito reservoir samples submitted to CO2 reactions major attack in the feldspathic and carbonate phases were observed: K-feldspar dissolution and calcite dissolution/re-precipitation. Rio Bonito and Palermo samples demonstrated attack on clay phases, and on Palermo sample was experimentally demonstrated the iIIite precipitation from acid illitization processo Irati samples do not demonstrated major reactivity in CO2 presence, only carbonate rich sample presented re-precipitation of this mineral phase. These results showed the global reactivity of the evaluated samples, providing preliminary assessment of these formations to potential C02 geological storage in the Paraná basin, Brazil. / O armazenamento geológico de C02 é uma solução promissora para a redução das emissões atmosféricas deste gás. Dentre os reservatórios geológicos potenciais, aquíferos salinos tem se destacado, pela profundidade adequada, distribuição geográfica e elevada capacidade de armazenamento. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a reatividade química de amostras de formações geológicas da Bacia do Paraná com potencial para o armazenamento de C02. Rochas reservatório (Formação Rio Bonito) e rochas selo (Formações Palermo e Irati) foram avaliadas em duas séries de experimentos: (1) em reatores de Teflon COM C02 dissolvido a pressão atmosférica e (2) em autoclaves com C02 supercrítico a pressão de 12 MPa. Utilizou-se água deionizada e solução de NaCl 0,1 M, temperaturas de 80 a 200°C em experimentos com duração de quatro dias até seis meses. Nas amostras do reservatório Rio Bonito submetidas às reações com C02 observou-se ataque majoritário sobre as fases feldspáticas e carbonáticas: dissolução de K-feldspato e dissolução/re-precipitação de calcita. As amostras das Formações Rio Bonito e Palermo demonstraram ataque sobre fases argilosas, tendo sido na amostra Palermo demonstrada experimentalmente a precipitação de illita a partir de processo de ilitização em meio ácido. As amostras da Formação Irati não demonstraram importante reatividade na presença do CO2; somente na amostra rica em carbonatos verificou-se re-precipitação desta fase mineral. Estes resultados demonstraram a reatividade global da amostras testadas, fornecendo uma avaliação preliminar destas formações para o potencial armazenamento geológico de C02 na Bacia do Paraná, Brasil.

Este trabalho buscou avaliar a existência de diferentes padrões hidroquímicos e isotópicos dos aquíferos fraturados do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG), relacionando esses padrões com as profundidades das entradas de água. O estudo foi desenvolvido a partir do inventário e cadastramento de poços tubulares existentes na região do município de Carlos Barbosa - RS, do levantamento e interpretação de dados geológicos e hidrogeológicos, além da coleta e análise de amostras de água de poços tubulares que estão em operação e são utilizados pela companhia de abastecimento CORSAN. Para este trabalho foram utilizadas informações hidroquímicas e isotópicas da água de 12 poços tubulares e 3 fontes, além de análise isotópica mensal da água da chuva. A análise dos resultados foi realizada através dos diagramas de Piper, Schoeller e Stiff, além de análise estatística de agrupamento a fim de verificar padrões semelhantes entre os pontos amostrados. Os resultados obtidos permitiram evidenciar que a maioria dos poços apresentam profundidade de até 150 metros com vazões médias que variam de 5 a 20 m³/h, localizados em zonas de média e alta densidade de fraturas, as quais possuem orientação preferencial para noroeste. Quanto à hidroquímica, as águas que circulam por esses aquíferos são do tipo bicarbonatadas cálcicas ou magnesianas, predominando as águas bicarbonatadas mistas e cálcicas, com pequenas variações em relação à concentração dos íons e suas razões iônicas. Essas características hidroquímicas são típicas de águas que circulam por estruturas de rochas vulcânicas ácidas e indicam um baixo tempo de residência, sendo as concentrações variáveis com as profundidades das entradas da água. A avaliação entre a correlação de padrões hidroquímicos com a profundidade das entradas de água permitiu a identificação de dois grupos. O primeiro grupo é caracterizado por poços que apresentam entradas de água localizadas em profundidades inferiores a 30 metros e águas com baixa concentração de íons. No segundo grupo estão inseridos poços cujas entradas de água estão localizadas entre 50 e 112 metros e apresentam águas com uma maior concentração de íons como cálcio, sódio, bicarbonatos e maiores valores de condutividade e sólidos totais dissolvidos. A explicação dessas diferenças está relacionada com a circulação de água e com tempo de interação água-rocha que ocorre de forma diferente dependendo da profundidade das entradas de água. A análise de isótopos das águas de poços, fontes e da água da chuva apresentam semelhanças isotópicas indicando que água subterrânea pode ser caracterizada como originada por infiltração da precipitação nas áreas de recarga. Por fim, a caracterização hidroquímica e isotópica indicam que as águas subterrâneas dessa região apresentam baixo grau de mineralização e baixo tempo de residência, sendo que as exceções foram encontradas em poços que possuíam entradas de água mais profundas. / This study aimed to evaluate the existence of different hydrochemical and isotopic patterns of fractured aquifers of Serra Geral Aquifer System (SGAS), relating these patterns with depths of water intakes. The study was developed from the inventory and registration of wells in the region of Carlos Barbosa - RS, the survey and interpretation of geological and hydrogeological data, and the collection and analysis of samples of water from wells that are in operation and are used by the supply company CORSAN. Hydrochemical and isotopic information from 12 wells and 3 water sources were used for this work, in addition to monthly isotopic analysis of rainwater. The analysis was performed using diagrams as Piper, Schoeller and Stiff, and statistical cluster analysis to verify similar patterns between the sampling points. The results have highlighted that most wells have depths up to 150 meters with average flow rates ranging from 5 to 20 m³/h, located in areas of medium and high density of fractures, which have preferential orientation to the northwest. As for hydrochemistry, water circulating through these aquifers are the calcic or magnesian bicarbonate type , predominantly mixed and calcic bicarbonate waters, with minor variations in the concentration of ions and their ionic reasons. These hydrochemical characteristics are typical of waters that circulate structures and acidic volcanic rocks indicate a low residence time, and the varying concentrations with depths of water inputs. The evaluation of the correlation between patterns hydrochemical with water entry's depth allowed the identification of two groups. The first group is characterized by wells that have water intakes located bellow than 30 meters and waters with low concentration of ions. In the second group are inserted into wells whose water inlets are located between 50 and 112 meters and water present in a higher concentration of ions such as calcium, sodium, bicarbonates and higher values of conductivity and dissolved solids. The explanation of these differences are related to the circulating water and water - time interaction rock occurs differently depending of water entry's depth. Analysis of isotopes of water wells and sources of rainwater present isotopic similarities indicating that groundwater can be characterized as caused by infiltration of rainfall areas recharging. Finally, the hydrochemical and isotopic characterization indicate that the groundwater in this region have low grade mineralization and low residence time, with the exceptions were found in wells that had water intakes deeper.

Superexplotação de águas subterrâneas é um termo que vem sendo utilizado irrestritamente na literatura científica e na mídia. Entretanto não existe definição técnica do termo, sendo utilizado quando os efeitos negativos da explotação dos aquíferos são percebidos. Apesar da indefinição técnica, o termo superexplotação traz consigo um alerta à sociedade, colocando a explotação do aquífero em evidência. Logo seu uso pode ser justificado desde que essas limitações sejam reconhecidas. Ante uma análise criteriosa dos efeitos do bombeamento de poços é possível delinear seis aspectos de superexplotação de aquíferos: (1) hidráulico, relacionado à exaustão física do aquífero; (2) qualidade de água, queda na qualidade da água a níveis inaceitáveis; (3) econômico, caracterizado pelo aumento exacerbado nos custos de bombeamento; (4) ecológico, relacionado à diminuição da vazão de rios e outros corpos d\'água e extinção da flora e fauna dependentes do aquífero; (5) geotécnico, identificado como a perda da estabilidade de terrenos devido à retirada de água do aquífero; e (6) ético e social, relacionado à distribuição desigual dos recursos hídricos. Nesse cenário, Recife é um exemplo típico de cidade abastecida parcialmente com águas subterrâneas, em Recife houve uma expansão muito rápida da rede de poços, bombeamento desordenado, queda acentuada nos níveis d\'água e depreciação da qualidade da água. Dessa forma nos últimos anos os trabalhos desenvolvidos na área caracterizaram o regime de explotação dos aquíferos como superexplotação. Esse trabalho analisou o regime de explotação do Sistema Aquífero Cabo, em Recife, frente aos seis aspectos de superexplotação. Para tanto foram utilizados dados históricos de análises químicas e medições de nível obtidos por projetos anteriores, ademais foram realizadas duas campanhas de amostragem de água e uma campanha para geofísica da área. Com esses métodos não foi possível caracterizar a superexplotação do Aquífero Cabo, entretanto foi identificada uma área onde pode estar ocorrendo depreciação da qualidade da água, todavia essa queda na qualidade não está relacionada ao bombeamento. No aspecto econômico foi caracteriza um expressivo custo extra devido à queda dos níveis d\'água, entretanto a explotação do aquífero ainda é muito vantajosa frente ao abastecimento público. No aspecto ético foi demonstrado que os usuários do Aquífero Cabo têm poder aquisitivo maior, não havendo impedimentos de acesso ao aquífero. Como estratégia foi proposta a outorga mediante monitoramento do poço, sendo os dados utilizados para alimentar um modelo de fluxo da região. Dessa forma esse modelo seria cada vez mais representativo, podendo ser utilizado como ferramenta de gestão e para prever cenários futuros. / Groundwater overexploitation are been used in scientific literature and media in an unrestrained way. Nevertheless there are no technical definition of this term, usually this expression are used when the negative aspects of groundwater exploitation are perceived by stakeholders. Despite his technical indetermination the term puts groundwater exploitation in evidence, creating more awareness for the situation. Then the usage can be justified since those limitations are taken into account. Before careful analysis of pumping effects is possible to outline six aspects of overexploitation: (1) hydraulic, related to aquifer exhaustion; (2) water quality, decline of water quality to unacceptable levels; (3) economic, increase of pumping costs to an level in which others sources of water are more suitable; (4) ecologic, related to loss of base flow in rivers and others superficial water bodies and extinction of aquifer dependent flora and fauna; (5) loss of land stability due to water withdrawal; (6) ethic and social, related to unequal distribution of water resources. In this scenario, Recife is a typical example of partial groundwater supplied city, in Recife there was a very fast increase of wells, uncontrolled pumping, marked water level drawdown and decrease of water quality in some spots. Therefore in the last years all studies in characterized the area as overexploitated. This study analyzed the exploitation regime in Cabo Aquifer, in Recife, in face of the previous cited six aspects os overexploitation. For this purpose, were historical chemical analysis and water level logging were used, furthermore two sampling campaigns and one geophysical campaign were done. With these methods were not possible to characterize an overploitation scenario. However, were possible to delineate and area in which groundwater depreciation might be happening, nonetheless this depreciation are not related to groundwater pumping. Concerning the economic aspect the extra costs due to drawdown was estimated, notwithstanding, even with extra costs, groundwater exploitation where much more advantageous than water from public supply. Regarding the ethical aspect were shown that Cabo Aquifer users has high economic power, therefore any of those users are hindered to aquifer access. As management strategy was purposed that groundwater permission would be only gave to users who are involved in well monitoring programs, such monitoring data would be used to feed an flux model. In this way, this model could be an managing tool and also foresee future scenarios.

Os materiais geológicos no entorno dos túneis são efetivamente os materiais de construção, pois toda obra subterrânea interage permanentemente com o material geológico adjacente, sendo necessário um amplo conhecimento da geologia do meio, de modo a dimensionar como ocorrerá essa interação, tanto na etapa de projeto, como na etapa de execução. O sucesso de uma obra subterrânea depende obrigatoriamente do conhecimento das características das rochas e de suas descontinuidades. Na área de estudo está se desenvolvendo o projeto de construção de uma nova linha de metrô cuja escavação terá importante interação com o maciço de rochas graníticas e gnáissicas situado próximo de uma importante zona de falhamentos geológicos, que influenciam significativamente na distribuição e ocorrências de fraturas. Um dos aspectos mais relacionados aos maciços fraturados é o comportamento hidrogeológico de suas descontinuidades, que pode intensificar processos de alteração do maciço, provocando a perda de condições geomecânicas. Este estudo teve início com a realização de sondagens, ensaios geofísicos e petrografia. O maciço tem topo rochoso bastante irregular e condicionado por falhamentos geológicos. A rocha predominante é um granito gnaisse, com ocorrências gnáisses milonitizado próximo às falhas. Em seguida foi avaliada a aplicação da perfilagem óptica para a análise estrutural do maciço, com a caracterização dos grupos de fraturas de maior ocorrência, bem como na identificação das descontinuidades com potencial para ocorrência de fluxo de água subterrânea por meio da observação sistemática das imagens das sondagens e consulta a testemunhos, procurando feições como abertura, oxidação de superfícies e alteração no maciço. A avaliação permitiu a seleção de intervalos visando a realização de ensaio de perda de água sob pressão. A análise estrutural identificou 8 grupos de fraturas no maciço. As fraturas de baixo ângulo de mergulho (grupo 1) e as fraturas NESW de mergulho alto a médio (grupos 2 e 3) são as de maior ocorrência. Fraturas NW-SE, com mergulho alto a médio (grupos 4 e 4a) possuem também significativa ocorrência. As fraturas N-S de baixo a médio mergulho (grupo 5) e estruturas de alto ângulo E-W e N-S (grupos 6 e 7) foram observadas em menor quantidade. O grupo 8 é representado por fraturas NE, com mergulho baixo a médio. Os ensaios hidráulicos mostraram que os grupos 5 e 3 são os que possuem maiores permeabilidades, seguido das fraturas de baixo mergulho (grupo 1). O grupo 2, que ocorre paralelo à foliação regional, apresentou os menores valores proporcionalmente. Posteriormente foi perfurado e instalado um poço de bombeamento no maciço fraturado, interceptando estruturas do grupo 4a. O ensaio de bombeamento foi realizado procurando avaliar a conexão entre os aquíferos fraturado e residual. Esta conexão se confirmou com o rebaixamento médio de 20 cm observado nos piezômetros instalados no contato solo/rocha. Por interceptar fraturas de baixa produtividade, o poço apresentou vazão de cerca de 30 l/h. Por fim foi avaliada a condutividade hidráulica nos horizontes de solo residual por meio da execução de ensaios de infiltração em piezômetros instalados ao longo do traçado. Os resultados indicam que os solos residuais maduro e jovem apresentam maiores valores de condutividade (\'10 POT.-4\' cm/s a \'10 POT.-5\' cm/s) seguidos pelo saprólito (\'10 POT.-4\' cm/s a \'10 POT.-6\' cm/s). Os valores mais baixos foram obtidos para os solos eluviais. Estes valores contribuem significativamente com o meio técnico-acadêmico pois há poucos resultados de condutividade hidráulica para estes solos. / The geological materials surrounding the tunnels are effectively building materials, because all underground excavations interacts permanently with the adjacent geological material, requiring extensive knowledge of the geology in order to scale how take place this interaction, both in the design stage as in the execution phase. The success of an underground work must depend on the knowledge of the characteristics of the rocks and their discontinuities. In the study area is developing the project of building a new subway line whose excavation will have significant interaction with the massive granitic rocks and gneiss located near an important area of geological faulting, which significantly influence the distribution and fracture events. One of the aspects related to fractured bedrock is the hydrogeological behaviour of its discontinuities, which can intensify the weathering processes, causing the loss of geomechanical conditions. This study began with the conducting probing, geophysical tests and petrography. The bedrock has very irregular and conditioned by geological faulting. The predominant rock is granite gneiss with mylonitic gneisses occurrences close to fault. Then we evaluated the application of optic televiewer for structural mass analysis with the characterization of the groups most at risk of fracture, as well as the identification of discontinuities with the potential for the occurrence of groundwater flow through the systematic observation of images of OTV and rock samples, looking for features such as opening, oxidation surfaces and weathering. Structural analysis identified eight groups of fractures in the bedrock. The low angle dip fractures (group 1) and NE-SW fracture high to medium (groups 2 and 3) are the most frequent. NW-SE fractures with high to medium dip (groups 4 and 4a) are also significant occurrence. The low DK fracture dip medium (group 5) and angle NS and EW structures (groups 6 and 7) were found in smaller quantity. The group is represented by 8 NE fractures, with the average low dip. The hydraulic experiments showed that the groups 5 and 3 are those that have larger permeabilities, followed by low dip fractures (group 1). Group 2, which takes place parallel to the regional foliation, presented the smallest proportion. Later was drilled and installed a pumping well in fractured massive, intercepting fourth group structures. The pump test was conducted order to evaluate the connection between the fracture and the residual aquifers. This connection is confirmed with the average drawdown of 20 cm observed in piezometers installed in contact soil / rock. By intercepting low productivity fractures, the well introduced flow of about 30 l / h. Finally we evaluated the hydraulic conductivity in the horizons of residual soil by running infiltration tests in piezometers installed along the route. The results indicate that mature young residual soils have higher conductivity values (\'10 POT.-4\' cm / sec to \'10 POT. -5\' cm / s) followed by saprolite (\'10 POT.-4\' cm / s to \'10 POT.-6\' cm / s). The lowest values were obtained for the eluvial soils. These values contribute significantly to the technical and academic as there are few results of hydraulic conductivity for these soils.

Os recursos hídricos subterrâneos são um fator relevante para o desenvolvimento sócio-econômico, atual e futuro da Bacia do Rio Chicú-Colômbia. A exploração de aqüíferos nesta região foi incrementada substancialmente a partir da década de 80 com o auge da floricultura, mas sem acompanhamento nem controle adequados por parte das autoridades competentes. Atualmente, este manejo impróprio do recurso tem ocasionado problemas ambientais como a seca de fontes superficiais de água, queima natural de solos e fenômenos localizados de subsidência do terreno. Nesta bacia foi realizada uma modelagem numérica tridimensional do fluxo da água subterrânea, que se baseou fundamentalmente na síntese das informações geológicas e hidrogeológicas disponíveis e da análise da complexa tectônica que afeta a área, visando melhorar o conhecimento hidrogeológico, bem como avaliar a resposta do sistema frente à exploração intensiva local e regional. Como resultados do estudo foram identificadas as tendências gerais do fluxo das águas subterrâneas, a existência de componentes laterais de fluxo desde as serras adjacentes, especialmente a de Tabio-Tenjo, e o potencial hidráulico para fluxos ascendentes a partir dos aqüíferos profundos, mas com tempos de trânsito de várias centenas de anos. Igualmente, foram identificadas zonas com rebaixamento constante dos níveis potenciométricos localizadas principalmente a sul do município de Tenjo, em Vereda Carrasquilla e Vereda El Estanco. Estes rebaixamentos, que para a década de 90 foram inferiores. Estes rebaixamentos, que para a década de 90 foram inferiores a 10 m, estavam associados geralmente à alta densidade de poços, e em casos isolados, às elevadas vazões de exploração. Os cenários de exploração intensiva mostraram a fragilidade do sistema, especialmente na região dos poços de abastecimento público, onde se gerariam grandes rebaixamentos como resultado da interferência de poços próximos. A exploração intensiva regional revelou uma rápida diminuição dos aportes às drenagens, maior rebaixamento regional dos níveis aqüíferos e, em alguns casos, rebaixamentos localizados e seca de zonas superficiais próximas aos poços. Com respeito à proteção da qualidade das águas subterrâneas, foram traçadas as zonas de captura e de trânsito dos poços municipais, para as quais deram-se algumas recomendações gerais sobre as atividades que devem ser restringidas ou aceitas com a implementação de estudos detalhados / Groundwater resources have been fundamental on the socio-economic past and present development of Rio Chicú basin. Intensive aquifer exploitations have been increasing since the floriculture boom on the 80\'s, but without adequate regulation. Nowadays, this inappropriate use of hydrogeological resource has lead to environmental problems such as groundwater head drawdown, lost superficial waters, naturally born soils and terrene subsidence. In order to obtain a better hydrogeological knowledge of the region and understand the system response to local and regional exploitation, a tridimensional numerical groundwater flow model was developed, using geological and hydrogeological information, especially according to the tectonic related with the area. The results allowed us to identify the general trend of the groundwater flow, the presence of a lateral flow from adjacent higher lands (particularly the Serrania Tabio-Tenjo), and the hydraulic potential for ascendant flows from constant groundwater levels drawdown where localized in the Vereda Carrasquilla, Vereda El Estanco and the Serrania Tabio-Tenjo. This groundwater levels drawdown where lower than 10 m for the 90s, and generally associated with high well density, and sporadically with high exploitation rates. Intensive exploitation scenarios show the fragility of the system, especially in the areas of public wells, where higher groundwater levels drawdowns are the result of interference among wells. Regional intensive exploitation has shown a fast decrease of river base flow. Supply protection areas of public wells where also delineated, whereas general recommendation for acceptable or rejactable activities and detail studies within the protection perimeters where done.

Região Metropolitana de São Paulo, onde a disponibilidade hídrica foi classificada como \"Crítica\", durante os anos de 2014 e 2015 ocorreu um período de seca que originou a denominada \"crise hídrica\", agravando a situação dos mananciais que abastecem a região. Os estudos sobre mudanças climáticas demonstram não ser um fenômeno isolado e, diante disso, a adoção de tecnologias para reúso de água é essencial para aumentar a disponibilidade hídrica de locais que enfrentam cenários de escassez, como a RMSP. A recarga de aquíferos com efluentes tratados para reúso de água é uma técnica que, se adotada corretamente, pode trazer benefícios como o aumento do volume de água subterrânea disponível para a população. Para estudo da tecnologia, buscou-se como referência as plantas de Shafdan (Israel), Atlantis (África do Sul), Sabadell (Espanha), Adelaide (Austrália), avaliando principalmente os processos de tratamento, métodos de recarga e características qualitativas dos efluentes utilizados para recarga de aquíferos. Foram consultadas as legislações de Estados Unidos e da Espanha sobre o assunto e, com base nestas referências, foram adotados os seguintes requisitos de qualidade do efluente para recarga de aquíferos: sólidos suspensos (35 mg/L), carbono orgânico dissolvido (125,0 mg/L), DBO5,20 (25,0 mg/L), nitrato (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). A partir dos estudos de caso e das legislações, foi definido que o requisito mínimo de tratamento para recarga é o tratamento terciário para remoção de nitrogênio. Foi avaliada a replicabilidade desta técnica na Região Metropolitana de São Paulo através de comparativos entre os requisitos definidos e as características do efluente e da água de reúso produzida na RMSP em quatro cenários: legislação aplicável ao lançamento de efluentes tratados, características do efluente tratado a nível secundário de uma das ETEs da RMSP, características da água de reúso produzida na RMSP para usos urbanos e características da água de reúso produzida para uso industrial na planta Aquapolo. Verificou-se que atualmente apenas a água de reúso produzida no Aquapolo é submetida a tratamento terciário e atende aos requisitos qualitativos para recarga adotados neste trabalho. O custo de operação de um sistema de produção de água de reúso e recarga de aquíferos foi estimado em US$ 1,41/m³, valor superior à tarifa de água potável comercializada para residências na RMSP, atualmente US$ 0,75/m³. Concluiu-se que há potencial para adoção da tecnologia de recarga de aquíferos com água de reúso na RMSP, visto que há tecnologia disponível para produzir água de reúso na qualidade requerida. Ainda assim, é necessária a avaliação da hidrogeologia local antes de praticar a recarga. Em relação ao custo, o valor da tarifa de água potável vigente é expressivamente menor quando comparado ao valor caso a tecnologia proposta nesse trabalho fosse implantada. Entretanto, deve-se avaliar a importância da adoção de alternativas para disponibilização de água para a população. Ou seja, mesmo que em primeira vista seja mais onerosa, esta técnica é uma oportunidade para obtenção de água para diversos usos em situações de extrema seca, quando o valor da água passa a ser inestimável. / In the São Paulo metropolitan region, where water availability was classified as \"critical\", during the years of 2014 and 2015 there was a period of drought that led to the \"water crisis\", aggravating the situation of the water sources that supply the region. Studies on climate change demonstrate not be an isolated phenomenon and, given this, the adoption of technologies for reuse of water is essential to increase the water availability in areas facing drought situations, like SPMR. The aquifer recharge with treated wastewater to water reuse is a technics that, if properly implemented, can bring benefits as increasing the volume of groundwater available to the population. For the study of the technology, the reference plants were Shafdan (Israel), Atlantis (South Africa), Sabadell (Spain), Adelaide (Australia), survey the treatment processes, recharge methods and qualitative characteristics of effluents to aquifer recharge. The legislation of the United States and Spain was consulted and, based on these references, the following aquifer recharge effluent quality requirements were adopted: suspended solids (35 mg/L), organic solved carbon (125,0 mg/L), BOD5,20 (25,0 mg/L), nitrate (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). From the case studies and legislation, it was defined that the minimum treatment requirement for recharge is the tertiary treatment for nitrogen removal. The replicability of this technics in the Metropolitan Region of São Paulo was survey through comparisons between the defined requirements and the characteristics of the effluent and the reuse water produced in the RMSP in four scenarios: applicable legislation to treated effluents discharge, effluent characteristics at secondary level treated, reuse water produced in the SPMR for urban uses and characteristics of the reuse water produced for industrial use in Aquapolo. It was verified that currently only the reuse water produced in Aquapolo is subjected to tertiary treatment and meets the qualitative requirements for recharge adopted in this study. The operating cost of a reuse and aquifer recharge water production system was estimated at US$ 1,41 / m³, which is higher than the drinking water tariff traded for residences in the RMSP, currently US$ 0,75 / m³. It was concluded that there is potential for the adoption of recharge water reuse technology in the RMSP, because the technology is available there to produce reuse water in the required quality. Nevertheless, it is necessary to study the local hydrogeology before the recharge. About cost, the value of the current drinking water tariff is significantly lower when compared to the value in case the technology proposed in this work was implemented. However, the importance of adopting alternatives for water availability to the population should be study. That is, even if it is more expensive at first sight, this technique is an opportunity to obtain water for various uses in situations of extreme drought, when the water value becomes inestimable.